DE4434534A1

DE4434534A1 - Schalldämpfungselement

Info

Publication number: DE4434534A1
Application number: DE4434534A
Authority: DE
Inventors: Hirosi Matsukawa; Kyoichi Watanabe; Hiroshi Sugawara
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Kasei Corp
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd; Mitsubishi Kasei Corp
Priority date: 1993-09-27
Filing date: 1994-09-27
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2014-09-28
Also published as: US5554831A; DE4434534C2; JPH0797754A; JP3488271B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schallabsorptions- bzw. -dämp fungselement, welches einen billigen Schallisolations-Strukturkörper mit hohen Leistungseigenschaften umfaßt, und insbesondere ein Schall dämpfungselement mit verbesserter Schalldämpfungsfähigkeit, Schallisolationsfähigkeit sowie ökonomischer Effizienz und einem hohen Beitrag zum Sozialwohl, indem in positiver Weise rückgewonnene Polye thylenterephthalat(PET)-Materialien eingesetzt werden.

Die Schalldämpfungselemente bzw. -teile gemäß der Erfindung sind besonders geeignet als Innenschalldämpfungselement für Automobile, wie etwa als Bodenisolator oder auf einer Trennwand angeordneter Stirn wand- bzw. Trennisolator.

Die Erfindung wird nach stehend im Hinblick auf den unter strengen, ein schränkenden Bedingungen verwendeten Trennisolator für Automobile unter den Schalldämpfungselementen beschrieben. Wie in Fig. 1 gezeigt ist der herkömmliche Trennisolator 2 auf der Oberfläche einer Trennwand 1 angeordnet, welche einen Motorraum E und ein Abteil bzw. einen Raum R unterteilt, und ist mit einer Schallisolationsschicht 3 und einer Schall dämpfungsschicht 4 versehen und dient dazu, eine Übertragung von Ge räuschen aus dem Motorraum E in den Raum R zu verhindern.

Wie in Fig. 2 gezeigt, ist der auf der Trennwand 1 angeordnete Trennisola tor 2 im allgemeinen ein Mehrschicht-Strukturkörper aus der Schallisola tionsschicht 3 mit einer relativ hohen Dichte, wie etwa eine Polyvinylchloridfolie, Kautschukfolie oder dergleichen, in welche ein Füllstoff ein gebracht ist, und der Schalldämpfungsschicht 4 aus einem porösen Mate rial, wie etwa Filz, Polyurethanschaum oder Faservlies.

Beim herkömmlichen Trenn- bzw. Spritzbrettisolator wird ein Geräusch aus dem Motorraum E durch die Schallisolationsschicht 4 absorbiert, während eine gute Schalldämpfung durch einen Doppelschallisolations effekt über die Trennwand 1 und die Schallisolationsschicht 3 entwickelt wird.

Kürzlich wurde bestätigt, daß die Schallisolationsfähigkeit des Trenn- bzw. Spritzbrettisolators sich stark in Abhängigkeit der Haftung gegen über der Trennwand 1 ändert. Folglich werden hauptsächlich Trennisola toren verwendet, bei denen ein geformtes Schalldämpfungselement, wel ches exakt der Oberflächenform der Trennwand angepaßt ist, als Schall dämpfungsschicht 4 verwendet. Beispielsweise werden faserförmige Schalldämpfungselemente durch Hinzufügen eines Harzbindemittels zu chemischen Fasern oder natürlichen Fasern sowie Formen und Pressen dieser unter Erwärmung hergestellt. Als Harzbindemittel können thermo plastische Harze, wie etwa Polyethylenharz, Polypropylenharz, Polyester harz oder wärmehärtende Harze, wie etwa ein Phenolharz, verwendet wer den.

In diesem Zusammenhang beschreibt das US-Patent Nr. 5 064 714 ein Inneneinfassungselement für Automobile, wobei ein Faseraufbau in dem Element hauptsächlich durch ein Füllverfahren gebildet wird, wobei Fasern zusammen mit Luft in eine Form geblasen werden. Bei diesen Ver fahren gelangen jedoch die Fasern nicht leicht in Einzelheiten der Form, so daß es notwendig ist, dicke Fasern (6-8 Denier) mit einem relativ schweren Gewicht zur Erzielung einer vollständigen Füllung zu verwenden. Ande rerseits ist die Verwendung feiner Fasern mit einer Größe von nicht mehr als 4 Denier erforderlich, um dem Inneneinfassungselement eine hohe Schalldämpfungsfähigkeit zu verleihen, diese feinen Fasern sind jedoch schlecht in der Dispergierbarkeit und sind für das obengenannte Verfah ren nicht anwendbar, da die Produktivität und die Schalldämpfungslei stungsfähigkeit nicht gleichzeitig erzielt werden können. Insbesondere sollten nicht weniger als 30 Gew.-% der Fasern mit einer Größe von nicht mehr als 4 Denier, vorzugsweise nicht mehr als 2 Denier, in dem Innenein fassungselement enthalten sein, um eine zufriedenstellende Schalldämp fungsleistung zu erhalten, was durch dieses Verfahren nicht erzielt wird.

Bei der Schalldämpfungsschicht 4 des herkömmlichen Trennisolators wird häuptsächlich Filz oder dergleichen, welcher natürliche Fasern um faßt, verwendet, so daß die Streuung der Feinheit sehr groß ist, wodurch eine Ungleichmäßigkeit der Schalldämpfungsleistung hervorgerufen wird, so daß es daher schwierig ist, eine solche Leistungsfähigkeit in Form eines Produktes in konstanter Weise zu halten.

Weiterhin besitzt die Schalldämpfungsschicht die Nachteile, daß (i) das Schalldämpfungsvermögen schlecht ist, da eine große Menge Fasern mit einem hohen Denier vorliegen und daß (ii) die Schalldämpfungsfähigkeit im Verhältnis zum Gewicht gering ist aufgrund der Verwendung des Harz bindemittels.

Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung ein Schalldämpfungselement vorzusehen, welches einen leichten und wirtschaftlichen Schallisola tionsstrukturkörper umfaßt, in welchem ein Faseraufbau aus Polyester fasern, vorzugsweise rückgewonnenen Polyesterfasern gebildet ist um Schalldämpfungsleistungen gleichmäßiger Qualität auf Grundlage des gleichmäßigen Faseraufbaus mit einer regelmäßigen Fasergröße vorzuse hen.

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht mit einem Schalldämpfungs element gemäß den Ansprüchen 1, 7 und 8. Bevorzugte Ausführungsfor men des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüchen angege ben.

Die Verwendung von rückgewonnenem Polyestermaterial bei der Erfin dung ist bevorzugt im Hinblick auf einen Beitrag zum sozialen Wohl über das Recycling und die wirtschaftliche Effizienz. Der Markt für rückgewon nenes PET-Material beträgt nämlich etwa 40 000 Tonnen pro Jahr im Jahre 1990 in Japan, welches hauptsächlich in Teppichen, Verlegebaum wolle und dergleichen wiederverwendet wird. Es wird jedoch nicht ständig die gesamte Menge des rückgewonnenen PET-Materials wiederverwendet, wobei derzeit etwa pro Jahr 5000 Tonnen nicht verwendet werden.

In der jüngsten Zeit hat die Rückgewinnung von PET-Flaschen begonnen und ist sozial aktiv, da PET-Flaschen In einer Menge von 120 000 Tonnen pro Jahr im Jahre 1990 hergestellt worden sind, welche bis heute im we sentlichen nicht verwendet werden. Die Recyclingbewegung von PET- Materialien expandiert von Jahr zu Jahr und wird sich zu einer Wiederge winnungsrate von 50% Im Jahre 2000 ausdehnen. Darüber hinaus wird das rückgewonnene PET-Material gemäß einem Gesetz zur Ausnützung der Förderung von Rückgewinnungsquellen von 1993 als zweites bezeichnetes Produkt genannt, so daß der Zustrom von rückgewonnenem PET- Material zukünftig als zunehmend angesehen wird. Die Einrichtungen zur Wiederverwendung des rückgewonnenen PET-Materials sind jedoch der zeit gering, so daß ein übermäßiger Zustrom in der Zukunft erwartet wer den kann.

Die Erfinder der vorliegenden Anmeldung verwenden in wirksamer Weise das rückgewonnene PET-Material um Elemente mit hohen Schalldämpfungseigenschaften zu entwickeln und tragen in breitem Maße zum sozialen Wohl bei, indem solche Elemente bei Automobilen und dergleichen angewandt werden.

Gemäß der Erfindung wird ein Schalldämpfungselement vorgesehen, umfassend einen Faseraufbau, welcher im wesentlichen aus Kurzfasern besteht und eine Dicke von nicht weniger als 5 mm besitzt, wobei Polye sterfasern (nachfolgend als PET-Fasern bezeichnet) als Kurzfaser verwen det werden und nicht weniger als 30 Gew.-% der verwendeten PET-Faser eine Fasergröße von nicht mehr als 4 Denier besitzen.

Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist eine teilweise Schnittansicht, welche die Anordnung eines Trennisolators zwischen einem Motorraum und einem Abteil in einem Automobil zeigt; und

Fig. 2 ist eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 1 gezeigten Trennisolators.

Bei Verwendung des erfindungsgemäßen Schalldämpfungselements als Trennisolator für ein Automobil, welcher auf der Oberfläche einer Trenn wand, welche einen Motorraum und ein Abteil unterteilt, angeordnet ist, umfaßt der Faseraufbau in dem Schalldämpfungselement rückgewonnene Polyesterfasern, wodurch die Schalldämpfungsleistungsfähigkeit sowie die wirtschaftliche Effizienz erhöht und das Gewicht verringert werden.

Die Schalldämpfungsleistungsfähigkeit kann durch Messung der Vibra tionsdurchlässigkeit und des Schallabsorptionskoeffizienten erhalten werden. Die Vibrationsdurchlässigkeit zeigt die Energieübertragung, wenn ein Körper durch die Energie vibriert. Daher ist es erforderlich, daß der Trennisolator ein solches Verhalten bzw. Leistungsvermögen zeigt daß Vibrationen sich nicht vom Motor auf das Abteil übertragen. Als Ergebnis von Untersuchungen hinsichtlich der Verbesserung dieses Leistungsvermögens durch den Faseraufbau wurde bestätigt, daß die Leistungsfähigkeit in großem Ausmaß durch die Formulierung bzw. Zusammensetzung der Fasern beeinträchtigt wird. Die Federkonstante des Faseraufbaus selbst hat einen großen Anteil bei der Vlbrationsdurch lässigkeit. Das heißt, die Vibrationsdurchlässigkeit kann durch Verrin gern der Federkonstante herabgesetzt werden, wodurch die Schalldämp fungsleistungsfähigkeit verbessert werden kann.

Andererseits steht die Federkonstante in enger Beziehung mit der Feinheit der Faser. Das heißt, ein Faseraufbau mit Fasern einer feinen Fasergröße besitzt eine relativ niedrige Federkonstante. Es ist jedoch technisch schwierig, die Fasergröße zu reduzieren, was unter dem Gesichtspunkt der wirtschaftlichen Betrachtung ein Faktor der Kostenerhöhung ist und bei der Bildung von Faservliesen nachteilig ist.

Unter dem Gesichtspunkt der Leistungsfähigkeit des Faseraufbaus, ist es erforderlich, daß die Fasergröße nicht mehr als 4 Denier beträgt. Unter Be rücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der Verarbeitbarkeit und den Kosten, ist es erforderlich, daß dicke Fasern mit mehr als 4 Denier in einer Menge von maximal 70 Gew.-% eingebracht werden.

Um eine zufriedenstellende Schallisolationsfähigkeit zu erhalten, ist es er forderlich, daß die Federkonstante nicht mehr als 80 000 N/m beträgt. Wenn die Federkonstante den obigen Wert überschreitet, wird der Grad der Übertragung von Vibrationen hoch und die Schallisolationsleistungs fähigkeit verringert sich beträchtlich. Sowie der Wert der Federkonstante klein wird, verbessert sich die Schallisolationsfähigkeit, so daß die untere Grenze keinen besonderen Beschränkungen unterliegt.

Es ist erforderlich, daß der Faseraufbau eine Dicke von nicht weniger als 5 mm besitzt. Wenn die Dicke geringer als 5 mm ist, kann der beim Schall dämpfungselement verwendete Faseraufbau kein zufriedenstellendes Lei stungsvermögen entwickeln. Die obere Grenze der Dicke wird bestimmt durch das Gewicht und die wirtschaftliche Effizienz, ist jedoch nicht kritisch.

Weiterhin kann der Faseraufbau mit wärmeschmelzbaren Fasern mit einem Schmelzpunkt, welcher um mindestens 20°C niedriger ist als der jenige der Polyesterfaser, formuliert werden. Als wärmeschmelzbare Faser kann beispielsweise eine Polyesterfaser, Polyethylenfaser oder Polypropy lenfaser mit niedrigem Schmelzpunkt verwendet werden.

Beim erfindungsgemäßen Faseraufbau können die Kurzfasern mit unter schiedlichen Feinheiten gleichmäßig dispergiert werden, oder es können die Kurzfasern mit der gleichen Feinheit lokal zur Bildung einer Masse oder eines Blatts bzw. einer Lage gesammelt werden.

Verglichen mit dem Faseraufbau aus Polyesterfasern enthält der her kömmliche Filz etwa 60 Gew.-% Fasern mit einer Fasergröße von nicht weniger als 6 Denier, so daß nicht gesagt werden kann, daß der Filz zur Verringerung der Vibrationsdurchlässigkeit wirksam ist.

Gemäß der Erfindung ist es notwendig, daß die Grenzviskosität des rück gewonnenen PET-Materials unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit bei der Spinnstufe nicht weniger als 0,4 beträgt. Wenn die Grenzvisko sität geringer als 0,4 ist, ist es, wenn das Spinnen unter Verwendung des rückgewonnenen PET-Materials durchgeführt wird, aufgrund des Herun terhängens der PET-Schmelze an Düsenbereichen der Spinnvorrichtung schwierig, das Spinnen durchzuführen, ebenso wird häufig ein Garnbruch erzeugt, so daß es somit beträchtliche Schwierigkeiten bereitet, die Faser zu bilden. Andererseits unterliegt der untere Wert der Grenzviskosität keiner besonderen Beschränkung.

Weiterhin ist es erforderlich, daß das rückgewonnene PET-Material unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit Carboxylendgruppen von nicht mehr als 100×10^-6 Äquivalenten/g aufweist. Wenn die Menge der end ständigen Carboxylgruppen den obigen Wert überschreitet, ist, wenn das rückgewonnene PET-Material zur Bildung der rückgewonnenen PET-Fa sern in einer Extrusions-Spinnmaschine verwendet wird, die Schmelzvi skosität stark verringert, aufgrund einer thermischen Zersetzung, so daß es daher extrem schwierig ist, die PET-Schmelze zu den Düsen der Extru sions-Spinnmaschine weiterzuführen. Weiterhin kann es zu einer gelben Färbung der resultierenden rückgewonnenen PET-Faser kommen, wobei das Aussehen vermindert wird. Da das Schalldämpfungselement häufig im Abteil verwendet wird, ist das Aussehen zusätzlich zu der Leistungsfähig keit ein wichtiger Faktor. Der obere Grenzwert der Carboxylendgruppen wird unter Berücksichtigung der obigen Umstände festgelegt. Anderer seits unterliegt der untere Wert keiner besonderen Beschränkung. Obwohl die erzeugte Färbung bei der praktischen Anwendung kein Problem dar stellt, wenn die Menge der Carboxylendgruppen innerhalb des obigen Be reichs liegt, kann sie von einem sichtbaren Platz aus vermieden werden durch Verwendung eines Oberflächenbeschichtungselements oder durch Verwendung des Schalldämpfungselements an einem nicht sichtbaren Ort.

Allgemein kann gesagt werden, daß die Schallisolationsleistungsfähigkeit verbessert ist, sowie der Schallabsorptionskoeffizient hoch wird. Da Jedoch die Dichte des Faseraufbaus erhöht wird, erhöhen sich in uner wünschter Weise das Gewicht und die Kosten unter Herabsetzung der wirtschaftlichen Effizienz des Schalldämpfungselements. Sowie die Dichte ansteigt, erhöht sich weiterhin die Vibrationsdurchlässigkeit unter Verringerung der Schallisolationsfähigkeit. Daher ist es günstig, wenn die Dichte bzw. Oberflächendichte des Faseraufbaus unter Berücksichtigung der Schalldämpfung, Vibrationsdurchlässigkeit und des Gewichts nicht mehr als 1,5 kg/m² beträgt. Vorzugsweise liegt die Dichte innerhalb eines Bereichs von 0,6-1,2 kg/m².

Hinsichtlich einer leichten Herstellung des Faseraufbaus ist es bei Ver wendung von Kurzfasern mit feiner Größe schwierig, die Cardiergeschwindigkeit zur Bildung des Faseraufbaus in der Cardiermaschine zu erhöhen, und es ist eine lange Zelt erforderlich zur Bildung einer Lage aus dem Fa seraufbau, so daß daher die Effizienz schlecht ist, was einen Grund für die Kostenerhöhung darstellt. Weiterhin werden die resultierenden Fasern selbst leicht und die Absetzung der Lage aus dem Faseraufbau ist schlecht. Daher ist die Verwendung von Fasern mit einer dicken Größe unter dem Gesichtspunkt der Verarbeitbarkeit gut. Zu diesem Zweck wer den Fasern mit einer relativ dicken Größe von nicht weniger als 6 Denier in einer Menge von 5-70 Gew.-%, vorzugsweise 10-30 Gew.-%, bei der Her stellung des Faseraufbaus verwendet.

Das erfindungsgemäße Schalldämpfungselement ist bei verschiedenen Automobilteilen anwendbar, wie etwa als Trennisolator, Bodenteppich, Dachauskleidung und dergleichen und ist weiterhin für industrielle Materialien geeignet.

Gemäß der Erfindung können industrielle Schalldämpfungselemente mit ausgezeichneten Schalldämpfungs- und -Isolationsfähigkeiten sowie Bearbeitbarkeit erhalten werden durch Einstellen der Fasergröße und Unterdrücken der Streuung der Fasergröße sowie Einstellen der Dichte auf einen bestimmten Bereich. Weiterhin können industrielle Schall dämpfungselemente mit hohem Leistungsvermögen und wirtschaftlicher Effizienz durch Verwendung der rückgewonnenen Polyesterfasern zur Verfügung gestellt werden, verglichen mit den herkömmlichen Elementen.

Die nachfolgenden Beispiele erläutern die Erfindung.

Referenzbeispiel 1

Rückgewonnene PET-Fasern mit einer Fasergröße von 2 Denier werden in stabiler Weise hergestellt unter Verwendung von rückgewonnenem PET mit einer Grenzviskosität von 0,5 sowie Spinnen und Ziehen bei einer Ex trusionstemperatur von 270°C (Ziehtemperatur: 70°C, Ziehverhältnis: 4fach).

Referenzbeispiel 2

Rückgewonnene PET-Fasern mit einer Fasergröße von 3 Denier werden in stabiler Weise hergestellt unter Verwendung von rückgewonnenem PET mit Carboxylendgruppen von 90×10^-6 Äquivalenten/g sowie Spinnen und Ziehen bei einer Extrusionstemperatur von 270°C (Ziehtemperatur: 70°C, Ziehverhältnis: 4fach).

Beispiel 1

Ein Schalldämpfungselement Nr. 1 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 0,8 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 2

Ein Schalldämpfungselement Nr. 2 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 1,3 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90× 10^-6 Äquivalenten/g besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 3

Ein Schalldämpfungselement Nr. 3 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 1,5 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90× 10^-6 Äquivalenten/g besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 4

Ein Schalldämpfungselement Nr. 4 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 0,9 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 80 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g, 15 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Fein heit von 4-6 Denier und 5 Gew.- % Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 5

Ein Schalldämpfungselement Nr. 5 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 1,0 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 80 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g, 15 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Fein heit von 4-6 Denier und 5 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit mit nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 6

Ein Schalldämpfungselement Nr. 6 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 1,3 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 80 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g, 15 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von 4-6 Denier und 5 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 7

Ein Schalldämpfungselement Nr. 7 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 0,8 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 60 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g, 30 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von 4-6 Denier und 10 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 8

Ein Schalldämpfungselement Nr. 8 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 1,2 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 60 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g, 30 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Fein heit von 4-6 Denier und 10 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Beispiel 9

Ein Schalldämpfungselement Nr. 9 wird durch Pressen eines Faserauf baus mit einer Dichte von 1,4 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 60 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g, 30 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Fein heit von 4-6 Denier und 10 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Referenzbeispiel 3

Die Arbeitsweise des Referenzbeispiels 1 wird wiederholt unter Verwen dung von rückgewonnenem PET mit einer Grenzviskosität von 0,35 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g. In diesem Fall wird je doch häufig ein Garnbruch am Düsenbereich einer Spinnmaschine verur sacht, so daß zufriedenstellende, rückgewonnene PET-Fasern nicht erhal ten werden können.

Referenzbeispiel 4

Die Arbeitsweise des Referenzbeispiels 2 wird wiederholt unter Verwen dung von rückgewonnenem PET mit einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit ×10^-6 Äquivalenten/g. In diesem Fall ver ringert sich jedoch die Viskosität stark aufgrund der thermischen Zerset zung des rückgewonnenen PET in der Extrusions-Spinnmaschine und die Fasergröße streut stark, so daß daher zufriedenstellende, rückgewonnene PET-Fasern nicht erhalten werden können. Weiterhin sind die resultieren den rückgewonnenen PET-Fasern beträchtlich gefärbt (gelb).

Vergleichsbeispiel 1

Ein Schalldämpfungselement wird durch Pressen eines Faseraufbaus mit einer Dichte von 1,0 kg/m² und einer Größe von 300×300×30 mm, welcher aus 20 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht mehr als 4 Denier, einer Grenzviskosität von 0,5 und Carboxylendgruppen mit 90×10^-6 Äquivalenten/g. 30 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von 4-6 Denier und 50 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier besteht, unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) unter Erwärmen bei 165°C hergestellt.

Konventionelles Beispiel 1

Ein Schalldämpfungselement wird durch Erwärmen eines Filzes, welcher entknäuelte synthetische Fasern und natürliche Fasern umfaßt und eine Größe von 300×300×30 mm sowie eine Dichte von 1,0 kg/m² besitzt, bei 200°C und danach Pressen unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) hergestellt.

Konventionelles Beispiel 2

Ein Schalldämpfungselement wird durch Erwärmen eines Filzes, welcher entknäuelte synthetische Fasern und natürliche Fasern umfaßt und eine Größe von 300×300×30 mm sowie eine Dichte von 1,2 kg/m² aufweist, bei 200°C und danach Pressen unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) hergestellt.

Konventionelles Beispiel 3

Ein Schalldämpfungselement wird durch Erwärmen eines Filzes, welcher entknäuelte synthetische Fasern und natürliche Fasern umfaßt und eine Größe von 300×300×30 mm sowie eine Dichte von 2,1 kg/m² aufweist, bei 200°C und danach Pressen unter einem Druck von 4,9 MPa (50 kgf/cm²) hergestellt.

Messungen

Die Grenzviskosität sowie die Carboxylendgruppen werden wie folgt gemessen.

Meßverfahren 1

Die Grenzviskosität wird bei 30°C durch Auflösen von 1 g eines Polymeren in 100 ml eines gemischten Lösungsmittels aus Phenol und Tetra chlorethan im Verhältnis von 1 : 1 (Gewichtsverhältnis) gemessen.

Meßverfahren 2

Die Menge an Carboxylendgruppen wird durch ein in Analytical Chemistry, 26 (10), 1614 (1954) beschriebenes Verfahren bestimmt.

Prüfbeispiel 1

Der Schallabsorptionskoeffizient wird hinsichtlich jeder Probe der in den Beispielen 1-9, Vergleichsbeispiel 1 und konventionellen Beispielen 1-3 erhaltenen Schalldämpfungselemente gemäß einem Prüfverfahren zur Schalldämpfung akustischer Materialien mittels dem in JIS-A-1405 definierten Röhrenverfahrens gemessen. In diesem Fall beträgt der Durch messer der Probe 100 mm oder 30 mm und der zu messende Frequenzbe reich 100 Hz-6,4 kHz.

Prüfbeispiel 2

Die Vibrationsdurchlässigkeit wird hinsichtlich jeder Probe der in den Beispielen 1-9, Vergleichsbeispiel 1 und konventionellen Beispiele 1-3 erhaltenen Schalldämpfungselemente durch Vibrieren bei einer Vibra tionskraft von 1,5 N innerhalb eines Frequenzbereichs von 5-130 Hz gemessen. Die Federkonstante (N/m) wird aus den gemessenen Daten berechnet.

Prüfbeispiel 3

Der Schallübertragungsverlust wird hinsichtlich jeder Probe der in den Beispielen 1-9, Vergleichsbeispiel 1 und konventionellen Beispiele 1-3 erhaltenen Schalldämpfungselemente gemäß einem Verfahren zur Labor messung des Schallübertragungsverlustes, wie in JIS-A-1416 definiert, gemessen, von welchem der Unterschied des durchschnittlichen Schallisolationswertes (dB) gegenüber dem konventionellen Beispiel 2 als Standard innerhalb eines Frequenzbereichs von 200 Hz - 10 kHz berechnet wird.

Die Prüfergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.

Die in Tabelle 1(b) verwendeten Symbole haben folgende Bedeutungen.

Schallisolationsleistungsfähigkeit

Δ: Übertragungsverlust = 0 dB
X: Übertragungsverlust <0 dB
○: 0 dB <Übertragungsverlust <1 dB
: 1 dB = ≦Übertragungsverlust

Wirtschaftliche Effizienz

Δ: Gleich dem konventionellen Produkt 2
○: Billiger herstellbar im Vergleich zum konventionellen Produkt 2
X: Teurer herstellbar im Vergleich zum konventionellen Produkt 2

Insgesamt

: Besonders ausgezeichnet hinsichtlich der Schallisolationslei stungsfähigkeit und wirtschaftlichen Effizienz
○: Ausgezeichnet hinsichtlich der Schallisolationsleistungsfähig keit und der wirtschaftlichen Effizienz
Δ: Keine Ausgewogenheit der Schallisolationsleistungsfähigkeit und wirtschaftlichen Effizienz
X: Schlechte Schallisolationsleistungsfähigkeit und wirtschaftli che Effizienz im Vergleich zum konventionellen Produkt.

Wie aus der Tabelle 1 zu ersehen ist, besitzen die erfindungsgemäßen Schall dämpfungselemente eine geringe Federkonstante sowie einen hohen Schallabsorptionskoeffizient, verglichen mit den konventionellen, woraus sich ergibt, daß die Schallisolationsleistungsfähigkeit, verglichen mit den herkömmlichen hoch ist. Andererseits können zufriedenstellende Werte hinsichtlich den Leistungsfähigkeiten bei Vergleichsbeispiel 1, welches außerhalb der Erfindung hergestellt worden ist, nicht erhalten werden.

Wie oben erwähnt, ist das erfindungsgemäße Schalldämpfungselement zusammengesetzt aus einem Faseraufbau aus neuen Polyesterfasern oder rückgewonnenen Polyesterfasern mit regulierter Feinheit, so daß es Schallisolations- und -dämpfungsvermögen beibehält, die höher sind, als die jenigen des herkömmlichen Filzes, und welches hinsichtlich der Kosten gering und der wirtschaftlichen Effizienz hoch ist. Wenn die rückgewonne nen Polyesterfasern in dem Faseraufbau verwendet werden, kann weiter hin das resultierende Schalldämpfungselement auf einem Gebiet einge setzt werden, bei welchem bislang kein wiedergewonnenes Produkt einge setzt wird, so daß der Beitrag zum Sozialwohl beträchtlich ist.

Claims

1. Schalldämpfungselement, umfassend einen Faseraufbau, welcher im wesentlichen aus Kurzfasern besteht und eine Dicke von nicht weniger als 5 mm aufweist, wobei Polyesterfasern als Kurzfasern verwendet werden und nicht weniger als 30 Gew.-% der verwendeten Polyesterfasern eine Fasergröße von nicht mehr als 4 Denier besitzen.

2. Schalldämpfungselement nach Anspruch 1, wobei die Polyesterfaser eine rückgewonnene Polyesterfaser ist, welche durch Verwendung eines rückgewonnenen Polyestermaterials mit einer Grenzviskosität von nicht weniger als 0,4 hergestellt worden ist.

3. Schalldämpfungselement nach Anspruch 1, wobei die Polyesterfaser eine rückgewonne Polyesterfaser ist, welche durch Verwendung eines rückgewonnenen Polyestermaterials mit Carboxylendgruppen von nicht mehr als 100×10^-6 Äquivalenten/g hergestellt worden ist.

4. Schalldämpfungselement nach Anspruch 1, wobei der Faseraufbau eine Dichte von nicht mehr als 1,5 kg/m² besitzt.

5. Schalldämpfungselement nach Anspruch 1, wobei der Faseraufbau 5-70 Gew.-% Polyesterfasern mit einer Feinheit von nicht weniger als 6 Denier enthält.

6. Schalldämpfungselement nach Anspruch 1, wobei der Faseraufbau eine Federkonstante von nicht mehr als 80 000 N/m besitzt.

7. Schalldämpfungselement für ein Automobil, umfassend einen Faser aufbau, welcher im wesentlichen aus Kurzfasern besteht und eine Dicke von nicht weniger als 5 mm besitzt, wobei rückgewonnene Polyesterfasern, welche aus einem rückgewonnenen Polyestermaterial mit einer Grenzviskosität von nicht weniger als 0,4 und Carboxylendgruppen von nicht mehr als 100×10^-6 Äquivalenten/g hergestellt worden sind, als Kurzfaser verwendet werden und nicht weniger als 30 Gew.-% der verwendeten, rückgewonnenen Polyesterfaser eine Fasergröße von nicht mehr als 4 Denier besitzen.

8. Schalldämpfungselement, umfassend einen aus Polyesterfasern be stehenden Faseraufbau, welcher 30-80 Gew.-% rückgewonnene Polyester fasern enthält, wobei nicht weniger als 30 Gew.-% der verwendeten Polye sterfaser eine Fasergröße von nicht mehr als 4 Denier besitzen.

9. Schalldämpfungselement nach Anspruch 8, wobei die rückgewonnene Polyesterfaser durch ein Schmelzspinnverfahren, ausgehend von einem rückgewonnenen Polyestermaterial mit einer Grenzviskosität von nicht weniger als 0,4 und Carboxylendgruppen von nicht mehr als 100×10^-6 Äquivalenten/g hergestellt worden ist.

10. Schalldämpfungselement nach Anspruch 8, wobei die Menge an Poly esterfasern und/oder rückgewonnenen Polyesterfasern mit einer Feinheit von 6-15 Denier 10-80 Gew.-% beträgt und der Faseraufbau eine Dicke von nicht weniger als 5 mm besitzt.

11. Schalldämpfungselement nach Anspruch 8, wobei der Faseraufbau eine Dichte von 0,4 bis 1,5 kg/m² besitzt.

12. Schalldämpfungselement nach Anspruch 8, wobei der Faseraufbau eine Federkonstante von nicht mehr als 80 000 N/m besitzt.